自由歩行する昆虫から行動と神経活動を同時計測するための新たな実験システム

摘要

我々は，一般的な埋め込みワイヤ電極を用いた電気生理 学的手法に，ファクトリ, オートメ一シヨン機器として用 いられる画像センサを導入して，非拘束昆虫から神経活動 の細胞外記録と行動計測を同時に行うための実験システム を開発した。このシステムでは，画像センサによるリアル タイム画像解析の結果をァクチユエ一タにフィードバック して，カメラが動物を追跡する。これにより，比較的広範 囲にわたり動物の細かし、挙動を高倍率で撮影することが可 能となる。また，動物のターンにともなって自動回転する スリップリングを装備することにより，電極線の捩れを解 消し，長時間の神経活動記録が可能となる。このシステム は，画像解析によって算出される，動物の運動を表すュ一 ザ一定義のパラメ一タをアナログ出力して，神経活動と共に記録するためのDAコンパ一タを備えている。このシス テムを用いて，非拘束のフタホシコ才ロギの歩行運動と前 大脳におけるニューロン活動を記録した。本システムは， 適切な実験系の設定と画像センサの機能を応用することで， 昆虫のような小動物を対象に，歩行をともなう行動と神経 活動の関連を解析することが期待できる。